С первых же дней оружейный завод стал производить полный ассортимент стрелкового и холодного оружия для русской армии, которое всегда славилось своим качеством. Огнестрельное оружие делали из сварочного булата (дамасской стали). Из хорошо режущегося литого булата изготавливали клинки.
Предприятие оснащалось прогрессивным по тому времени оборудованием: водяными машинами, «вертельными» станками для сверления стволов, точилами, молотами, станками для «оттирания» — наружной и внутренней отделки стволов. Впервые в производстве механизмов стали использовать поверочные калибры.
Также и сами мастера завода старались усовершенствовать производство. В 18 веке Яков Батищев поставил на заводе машину для обтирки стволов, которая давала возможность отбелить 16 стволов в сутки, тогда как при ручной обтирке в сутки делали всего два ствола.
Известный мастер Иван Полин сконструировал кремневые пистолеты с магазинной коробкой на 6 пуль, помещавшейся в рукояти пистолета. В этом пистолете впервые в истории русского оружия была решена проблема создания магазинного многозарядного ручного огнестрельного оружия. Казенные коробки пистолета включали в себя весь механизм перезарядки, а пороховые и пулевые магазины были расположены в деревянных рукоятях.
Применение самых передовых технологий 18 века значительно повысило качество выпускаемого оружия, и как результат - в одном из царских указов тульское оружие было признано за эталон.
В 1720 году для вооружения русской армии выпускалось 22 тысячи надежных, легких пехотных и драгунских ружей, пистолетов с кремневым замком, а с 1749 года начато массовое производство холодного оружия — клинков, сабель, палашей, шпаг.
На вторую половину 18 века приходится расцвет тульского оружейного мастерства. Необычайно возрос спрос на художественно украшенное тульское оружие и партикулярные изделия. Уникальное, удивительное по своему изяществу изобретение туляков — «алмазная грань» на металле и множество других секретов отделки изделий из металла и дерева уходят корнями именно в эту эпоху.
Реконструированный в 19 веке Тульский оружейный завод стал одним из лучших предприятий Европы. В начале 20 века на Всемирной выставке в Париже тульское оружие за свое качество было удостоено Диплома почета и Большой золотой медали.
В 20 веке завод продолжал работать и развиваться, сохраняя традиции и осваивая новые направления. В 1941-1945 годах, работая под девизом «Все для фронта, все для победы», тульские оружейники выпускали самозарядные винтовки СВТ-38/40, авиационную пушку «Швак», револьвер системы Наган и пистолет системы Токарева.
Современный Тульский оружейный завод является одним из признанных мировых центров военных и двойных технологий. Здесь производится боевое, охотничье и спортивное оружие, а также противотанковые ракеты, автоматы, бесшумные и подводные пистолеты, подствольные гранатометы, охотничьи ружья и карабины. До последнего времени здесь выпускались знаменитые автоматы Калашникова.
Заводом пройден большой и славный путь. Новое поколение мастеров создало свой неповторимый стиль, вобравший в себя все известные в оружейном деле художественные средства, использующие различные материалы — золото, серебро, кость, перламутр. Традиции Левши живы и по сей день.